विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनें। बिजली क्षेत्र। विद्युत क्षेत्र की ताकत। बिजली की लाइनों। बिंदु प्रभार का क्षेत्र। सुपरपोजिशन फ़ील्ड का सिद्धांत

    आवेश (बिजली की संख्या) - यह एक भौतिक स्केलर मान है जो शरीर की विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का स्रोत होने और विद्युत चुम्बकीय बातचीत में भाग लेने की क्षमता निर्धारित करता है। पहली बार, विद्युत प्रभार 1785 में कौलॉम्ब के कानून में पेश किया गया था।

इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (सी) में चार्ज को मापने के लिए इकाई एक लटकन है - एक विद्युत चार्ज कंडक्टर के एक क्रॉस-सेक्शन के माध्यम से 1 के वर्तमान में और 1 एस के लिए। एक लटकन बहुत बड़ा है। यदि दो चार्ज वाहक ( प्र 1 = प्र 2 \u003d 1 सीएल) 1 मीटर की दूरी पर एक वैक्यूम में स्थित थे, फिर वे बल 9 · 10 9 एच के साथ बातचीत करेंगे, यानी, जिसके साथ पृथ्वी की गुरुत्वाकर्षण वस्तु को वजन घटाने के साथ आकर्षित करेगी 1 मिलियन टन। एक बंद प्रणाली का विद्युत प्रभार समय और क्वांटम में संरक्षित है - भागों में परिवर्तन, एकाधिक प्राथमिक विद्युत प्रभार, जो कि अन्य शब्दों में, शारीरिक रूप से पृथक प्रणाली बनाने वाले निकायों या कणों के विद्युत प्रभार की बीजगणितीय राशि किसी के साथ नहीं बदली जाती है इस प्रणाली में होने वाली प्रक्रियाएं।

इंटरैक्शन प्रभार सबसे सरल और सबसे दैनिक घटना जिसमें विद्युत प्रभार की प्रकृति में अस्तित्व का तथ्य पता चला है, संपर्क करते समय निकायों का विद्युति है। आपसी आकर्षण और पारस्परिक प्रतिकृति दोनों के लिए विद्युत शुल्क की क्षमता दो अलग-अलग प्रकार के आरोपों के अस्तित्व से समझाया जाता है। एक प्रकार का विद्युत प्रभार सकारात्मक कहा जाता है, और दूसरा नकारात्मक है। विविधता चार्ज निकायों को आकर्षित किया जाता है, और चार्ज किए गए नामांकन - एक दूसरे को पीछे हटाना।

घर्षण के परिणामस्वरूप दो विद्युत तटस्थ निकायों के संपर्क के साथ, शुल्क एक शरीर से दूसरे शरीर में जाते हैं। उनमें से प्रत्येक सकारात्मक की मात्रा की समानता का उल्लंघन करता है और नकारात्मक प्रभारऔर निकाय विविधता से चार्ज करते हैं।

इसमें प्रभाव के माध्यम से शरीर के विद्युतीकरण के साथ, शुल्क की समान वितरण परेशान है। उन्हें पुनर्वितरित किया जाता है ताकि शरीर के एक हिस्से में सकारात्मक शुल्कों की अधिकता उत्पन्न हुई, और दूसरे में - नकारात्मक। यदि दो भागों को डिस्कनेक्ट कर दिया गया है, तो उन्हें अलग-अलग चार्ज किया जाएगा।

एल के संरक्षण का कानून। चार्ज विचाराधीन प्रणाली में, नए विद्युत चार्ज किए गए कण तब भी हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनों - परमाणुओं या अणुओं के आयनीकरण की घटना के कारण, आयनों - इलेक्ट्रोलिथिक विघटन की घटना के कारण, हालांकि, यदि सिस्टम विद्युत रूप से पृथक है, सभी कणों के आरोपों की बीजगणितीय राशि, फिर से ऐसी प्रणाली में दिखाई दी, हमेशा शून्य।

एक विद्युत प्रभार के संरक्षण का कानून भौतिकी के मौलिक कानूनों में से एक है। 1843 में उन्हें पहली बार अंग्रेजी वैज्ञानिक माइकल फैराडे द्वारा प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई थी और इसे भौतिकी में संरक्षण के मौलिक कानूनों में से एक माना जाता है (इनेर्जी के प्रोत्साहन को संरक्षित करने के कानूनों के समान)। चार्ज, चल रहे और आज के संरक्षण के कानून के एक तेजी से संवेदनशील प्रयोगात्मक जांच ने अभी तक इस कानून से विचलन प्रकट नहीं किए हैं।

. इलेक्ट्रिक चार्ज और इसकी विवेकीन। बचत शुल्क का कानून। एक विद्युत प्रभार के संरक्षण के कानून में कहा गया है कि विद्युत रूप से बंद प्रणाली के आरोपों की बीजगणितीय राशि संरक्षित है। क्यू, क्यू, ई - इलेक्ट्रिक चार्ज पदनाम। सी [क्यू] \u003d सीएल (लटकन) में चार्ज इकाइयां। 1 एमके \u003d 10-3 सीएल; 1 μkl \u003d 10-6 सीएल; 1nkl \u003d 10-9 सीएल; ई \u003d 1.6 ∙ 10-19 सीएल - प्राथमिक प्रभार। प्राथमिक प्रभार, ई प्रकृति में पाया एक न्यूनतम शुल्क है। इलेक्ट्रॉन: क्यूई \u003d - ई - इलेक्ट्रॉन चार्ज; एम \u003d 9.1 ∙ 10-31 किलो - इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान और पॉजिट्रॉन। पॉजिट्रॉन, प्रोटॉन: क्यूपी \u003d + ई - पॉजिट्रॉन और प्रोटॉन शुल्क। किसी भी चार्ज किए गए शरीर में एक पूर्णांक होता है प्राथमिक प्रभार: Q \u003d ± ne; (1) फॉर्मूला (1) विद्युत प्रभार की विवेदी के सिद्धांत को व्यक्त करता है, जहां एन \u003d 1,2,3 ... एक पूर्णांक सकारात्मक संख्या है। एक विद्युत चार्ज के संरक्षण का कानून: समय के साथ विद्युत रूप से पृथक प्रणाली का प्रभार नहीं बदलता है: q \u003d conts। कुलन का कानून। - इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के मुख्य कानूनों में से एक, जो दो बिंदु विद्युत शुल्कों के बीच बातचीत की ताकत निर्धारित करता है।

कानून 1785 में श्री द्वारा स्थापित किया गया था। उनके द्वारा आविष्कार किए गए प्रवक्ता की मदद से सिलोनरी। लटकन को विनिर्माण, उपकरणों के रूप में बिजली से इतना ज्यादा दिलचस्पी नहीं थी। आविष्कार बल को मापने के लिए एक बेहद संवेदनशील उपकरण है - मोड़ तराजू वह अपने उपयोग के लिए संभावनाओं की तलाश में था।

निलंबन के लिए, लटकन ने 10 सेमी की लंबाई के साथ एक रेशम फिलामेंट का उपयोग किया, जो 1 डिग्री के लिए 3 * 10 -9 जीएस के लिए घुमाया गया। इस डिवाइस के साथ, यह पाया गया कि दो विद्युत शुल्कों के बीच बातचीत बल और चुंबक के दो ध्रुवों के बीच शुल्क या ध्रुवों के बीच वर्ग वर्ग के विपरीत आनुपातिक है।

दो बिंदु शुल्क एक दूसरे के साथ बल के साथ वैक्यूम में बातचीत करते हैं एफ जिसका मूल्य शुल्क के काम के लिए आनुपातिक है इ। 1 तथा इ। 2 और गड़बड़ी के वर्ग के विपरीत आनुपातिक आर उनके बीच:

आनुपातिक गुणांक क। माप की इकाइयों की प्रणाली की पसंद पर निर्भर करता है (गॉस इकाइयों की प्रणाली में क।\u003d 1, si में

ε 0 - बिजली निरंतर)।

बल एफ एक सीधी रेखा में निर्देशित, शुल्क कनेक्ट करना, और एक ही नाम के लिए बहु-चार्ज शुल्क और प्रतिकृति के लिए आकर्षण से मेल खाता है।

यदि इंटरैक्टिंग शुल्क एक सजातीय ढांकता हुआ में स्थित हैं, तो ढांकता हुआ स्थिरता के साथ ε , फिर बातचीत की ताकत में कमी आती है ε समय:

कोलन के कानून को कानून भी कहा जाता है जो दो चुंबकीय ध्रुवों की बातचीत की ताकत निर्धारित करता है:

कहा पे म। 1 तथा म। 2 - चुंबकीय शुल्क,

μ - माध्यम की चुंबकीय पारगम्यता,

एफ - इकाइयों की पसंद के आधार पर आनुपातिकता गुणांक।

    बिजली क्षेत्र - विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के अभिव्यक्ति का एक अलग रूप (एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ)।

भौतिकी की प्रक्रिया में भौतिकी विद्युत शुल्कों की बातचीत के कारणों को समझाने के लिए दो दृष्टिकोण मौजूद थे।

पहले संस्करण के अनुसार, व्यक्तिगत चार्ज निकायों के बीच बिजली की कार्रवाई इस कार्रवाई को प्रसारित करने वाले मध्यवर्ती लिंक की उपस्थिति के कारण थी, यानी माध्यम के पर्यावरण की उपस्थिति जिसमें कार्रवाई बिंदु से बिंदु तक अंतिम गति पर प्रेषित की जाती है। इस सिद्धांत का नाम दिया गया cONCESTREAM के सिद्धांत .

दूसरे संस्करण के अनुसार, किसी भी दूरी पर कार्रवाई तुरंत प्रसारित की जाती है, जबकि मध्यवर्ती वातावरण अनुपस्थित हो सकता है। एक चार्ज तत्काल "महसूस करता है" दूसरे की उपस्थिति, और आसपास की जगह में कोई बदलाव नहीं होता है। इस सिद्धांत को बुलाया गया लंबी दूरी के सिद्धांत का सिद्धांत .

XIX शताब्दी के 1 9 30 के दशक में एम फैराडे द्वारा "इलेक्ट्रिक फील्ड" की अवधारणा पेश की गई थी।

फैराडे के अनुसार, प्रत्येक विश्राम शुल्क आसपास के अंतरिक्ष में एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। एक चार्ज का क्षेत्र दूसरे चार्ज पर और बारी (क्लासेस्ट्रीम की अवधारणा) पर कार्य करता है।

स्थिर प्रभार द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र और समय के साथ नहीं बदल रहा है, कहा जाता है इलेक्ट्रोस्टैटिक। इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड निश्चित शुल्कों की बातचीत को दर्शाता है।

विद्युत क्षेत्र तनाव - वेक्टर भौतिक मात्रा किसी दिए गए बिंदु पर विद्युत क्षेत्र को दर्शाती है और इस क्षेत्र में रखी गई एक निश्चित बिंदु पर अभिनय बल के अनुपात के बराबर संख्यात्मक रूप से इस चार्ज की परिमाण के लिए:

इस परिभाषा से आप देख सकते हैं कि क्यों तनाव बिजली क्षेत्र कई बार बुलाना मौन विशेषता विद्युत क्षेत्र (दरअसल, चार्ज कण पर अभिनय बल के वेक्टर से सभी अंतर केवल निरंतर गुणक में है)।

अंतरिक्ष के प्रत्येक बिंदु पर, फिलहाल वेक्टर का मूल्य होता है (आमतौर पर बोलने - अंतरिक्ष के विभिन्न बिंदुओं में अलग), इसलिए, एक्टो-सेक्टर क्षेत्र। औपचारिक रूप से, यह रिकॉर्ड में व्यक्त किया जाता है

स्थानिक क्षेत्र के तनाव का प्रतिनिधित्व स्थानिक निर्देशांक (और समय, जैसा कि समय के साथ बदल सकता है) के रूप में। यह क्षेत्र, एक चुंबकीय प्रेरण के साथ, एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र है, और यह कानून जो इसका पालन करता है वह इलेक्ट्रोडायनामिक्स का विषय है।

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों (एसआई) में विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज प्रति मीटर [वी / एम] या न्यूटन में लटकन [एन / सीएल] में मापा जाता है।

बल जिसके पास विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र चार्ज कणों के लिए मान्य है[

पूर्ण बल जिसके साथ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (आमतौर पर विद्युत और चुंबकीय घटकों को बोलना) एक चार्ज कण पर कार्य करता है, जो लोरेंटज़ फोर्स फॉर्मूला में व्यक्त किया गया है:

कहा पे प्र - इलेक्ट्रिक कण चार्ज - इसकी गति - वेक्टर छवि प्रेरण (मूल विशेषता) चुंबकीय क्षेत्र), ओब्लिक क्रॉस ने काम के बारे में जागरूक संकेत दिया। सूत्र सी की इकाइयों में दिया जाता है।

एक इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड बनाने वाले शुल्क अंतरिक्ष या विवेकाधिकार या निरंतर रूप से वितरित किए जा सकते हैं। पहले मामले में, क्षेत्र की ताकत: एन ई \u003d σ e₃₃ i \u003d t, जहां एक द्वारा बनाए गए क्षेत्र के क्षेत्र के एक निश्चित बिंदु पर ईआई - तनाव आई-एम चार्ज सिस्टम, और एन - विवेकाधिकार शुल्क की कुल संख्या, जो सिस्टम का हिस्सा हैं। समस्या को हल करने का एक उदाहरण, जो विद्युत क्षेत्रों के सुपरपोजिशन के सिद्धांत पर आधारित है। तो इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड की तीव्रता निर्धारित करने के लिए, जो निश्चित बिंदु शुल्क Q₁, क्यू₂, ..., क्यूएन द्वारा वैक्यूओ में बनाया गया है, हम सूत्र का उपयोग करते हैं: ne \u003d (1 / 4πε₀) σ (qi / r³i) ri i \u003d टी, जहां आरआई - त्रिज्या-वेक्टर आयोजित किया गया बिंदु प्रभार विचाराधीन क्षेत्र में क्यूई। हम एक और उदाहरण देते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक फील्ड ताकत का निर्धारण, जो एक इलेक्ट्रिक डीपोल द्वारा वैक्यूम में बनाया गया है। इलेक्ट्रिक डीपोल पूर्ण मूल्य में दो समान प्रणाली है और साथ ही साथ, शुल्क के संकेतों के विपरीत क्यू\u003e 0 और -क्यू, जिस दूरी के बीच मैं विचाराधीन बिंदुओं की तुलना में अपेक्षाकृत छोटा है। डीपोल के कंधे को वेक्टर एल कहा जाएगा, जिसे डीपोल की धुरी के साथ सकारात्मक चार्ज से नकारात्मक और संख्यात्मक रूप से उनके बीच की दूरी के बराबर निर्देशित किया जाता है। वेक्टर pₑ \u003d ql - डीपोल इलेक्ट्रिक पल।

किसी भी बिंदु पर द्विध्रुवीय क्षेत्र का तनाव ई: ई \u003d ईए + ई।, जहां ईए और ईए विद्युत शुल्क क्यू और -क्यू के क्षेत्र की तीव्रता हैं। इस प्रकार, एक बिंदु पर, जो डीपोल की धुरी पर स्थित है, वैक्यूओ में डीपोल फ़ील्ड की तीव्रता e \u003d (1 / 4πε₀) (2pₑ / r³) बिंदु पर बिंदु पर लंबवत पुनर्स्थापित में होगी द्विध्रुवीय धुरी अपने मध्य से: ई \u003d (1 / 4πε₀) (pₑ / r³) एक मनमानी बिंदु मीटर में, पर्याप्त रूप से डीपोल (आरएचएल) से हटा दिया गया, इसके क्षेत्र का तीव्रता मॉड्यूल ई \u003d (1 / 4πε₀) है (Pₑ / r³) √3cosθ + 1 विद्युत क्षेत्रों के सुपरपोजिशन का सिद्धांत दो बयानों के होते हैं: दो आरोपों की बातचीत की कौलॉम्ब बल अन्य चार्ज निकायों की उपस्थिति पर निर्भर नहीं है। मान लीजिए कि क्यू चार्ज सिस्टम क्यू 1, क्यू 2 के साथ बातचीत कर रहा है। । । , क्यूएन। यदि सिस्टम के प्रत्येक शुल्क क्रमशः एफ₁, एफ₂, ..., एफएन के बल के साथ चार्ज क्यू पर कार्य करता है, तो परिणामी बल एफ, इस प्रणाली के पक्ष से चार्ज क्यू पर लागू होता है, बराबर होता है व्यक्तिगत बलों का वेक्टर योग: एफ \u003d एफ₁ + एफ₂ + ... + एफएन। इस प्रकार, विद्युत क्षेत्रों की सुपरपोजिशन का सिद्धांत आपको एक महत्वपूर्ण बयान में आने की अनुमति देता है।

बिजली की लाइनों बिजली क्षेत्र

विद्युत क्षेत्र को बिजली लाइनों का उपयोग करके चित्रित किया गया है।

पावर लाइन्स इस बिंदु बिंदु पर सकारात्मक चार्ज पर कार्यरत बल की दिशा इंगित करती हैं।


विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनों की गुण

    विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनों में शुरुआत और अंत है। वे सकारात्मक आरोपों पर शुरू होते हैं और नकारात्मक पर समाप्त होते हैं।

    विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनें हमेशा कंडक्टर की सतह के लिए लंबवत होती हैं।

    विद्युत क्षेत्र की पावर लाइनों का वितरण क्षेत्र की प्रकृति को निर्धारित करता है। क्षेत्र हो सकता है रेडियल (यदि बिजली की रेखा एक बिंदु से बाहर आती है या एक बिंदु पर अभिसरण करती है), uNIFORM(यदि पावर लाइन समानांतर हैं) और अमानवीय (यदि बिजली लाइनें समानांतर नहीं हैं)।

घनत्व प्रभार - यह प्रति इकाई लंबाई, क्षेत्र या मात्रा चार्ज की मात्रा है, इस प्रकार रैखिक, सतह और वॉल्यूमेट्रिक चार्ज घनत्व को परिभाषित करता है, जिसे एसआई प्रणाली में मापा जाता है: वर्ग मीटर में प्रति मीटर (सीएल / एम) में सील्स (सीएल / एम) में m²) और क्रमशः क्यूबिक मीटर (सीएल / एम³) पर क्यूब्स में। पदार्थ की घनत्व के विपरीत, चार्ज घनत्व में सकारात्मक और नकारात्मक मान दोनों हो सकते हैं, यह इस तथ्य के कारण है कि सकारात्मक और नकारात्मक शुल्क हैं।

रैखिक, सतह और वॉल्यूमेट्रिक चार्ज घनत्व आमतौर पर कार्यों द्वारा इंगित किया जाता है, और तदनुसार, जहां- इस्राडियस वेक्टर। इन कार्यों को जानना हम पूर्ण शुल्क निर्धारित कर सकते हैं:

§5 तनाव वेक्टर की धारा

हम एक मनमानी सतह डीएस के माध्यम से वेक्टर के प्रवाह को परिभाषित करते हैं, सतह के लिए सामान्य है। सामान्य और वेक्टर की वेक्टर लाइन के बीच कोण। आप वेक्टर क्षेत्र में प्रवेश कर सकते हैं। धागा वेक्टर बुला हुआ स्केलर मूल्य समान स्केलर तनाव वेक्टर स्क्वायर वेक्टर

के लिये एकरूप क्षेत्र

एक अमानवीय क्षेत्र के लिए

प्रक्षेपण कहां है - प्रक्षेपण।

एक curvilinear सतह के मामले में, इसे प्राथमिक सतहों में विभाजित किया जाना चाहिए डीएस।, प्राथमिक सतह के माध्यम से प्रवाह की गणना करें, और कुल धागा राशि के बराबर या प्राथमिक धाराओं से अभिन्न अंग की सीमा में होगा

बंद सतह पर अभिन्न कहां है (उदाहरण के लिए, क्षेत्र, सिलेंडर, घन, आदि पर)

वेक्टर स्ट्रीम एक बीजगणितीय मूल्य है: यह न केवल क्षेत्र विन्यास पर निर्भर करता है, बल्कि दिशा की पसंद से भी निर्भर करता है। सामान्य की सकारात्मक दिशा के लिए बंद सतहों के लिए, बाहरी सामान्य प्राप्त होता है, यानी सतह द्वारा कवर किए गए बाहरी क्षेत्र द्वारा सामान्य निर्देशित।

एक सजातीय क्षेत्र के लिए, एक बंद सतह के माध्यम से प्रवाह शून्य है। एक अमानवीय क्षेत्र के मामले में

3. एक समान चार्ज गोलाकार सतह द्वारा बनाई गई इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की तीव्रता।

त्रिज्या आर (चित्र 13.7) की गोलाकार सतह को एक समान रूप से वितरित चार्ज क्यू, यानी असर दें सतह घनत्व क्षेत्र के किसी भी बिंदु पर चार्ज एक ही होगा।

    हम एक त्रिज्या आर\u003e आर के साथ एक सममित सतह एस में हमारी गोलाकार सतह का निष्कर्ष निकालते हैं। सतह के माध्यम से धागा धारा बराबर होगी

प्रमेय गॉस के अनुसार

इसलिये

बिंदु चार्ज फ़ील्ड की तीव्रता के लिए सूत्र के साथ इस अनुपात की तुलना करना, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि चार्ज किए गए क्षेत्र के बाहर क्षेत्र की ताकत यह है कि पूरे क्षेत्र को अपने केंद्र में केंद्रित किया गया है।

2. गेंद का इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र।

हमारे पास एक त्रिज्या आरएफ है, जो एक थोक घनत्व के समान रूप से चार्ज किया जाता है।

किसी भी बिंदु को अपने केंद्र (आर\u003e आर) से दूरी आर पर गेंद के बाहर झूठ बोलना, इसका क्षेत्र गेंद के केंद्र में स्थित बिंदु प्रभार के क्षेत्र के समान है। फिर गेंद के बाहर

और इसकी सतह पर (r \u003d r)

अपने केंद्र (आर\u003e आर) से दूरी आर पर गेंद के सम्मिलन में इस बिंदु पर, क्षेत्र केवल आर त्रिज्या आर द्वारा क्षेत्र के भीतर संलग्न प्रभार द्वारा निर्धारित किया जाता है। इस क्षेत्र के माध्यम से तनाव की धारा बराबर है

दूसरी ओर, प्रमेय गॉस के अनुसार

नवीनतम अभिव्यक्तियों की तुलना से

कहा पे- ढांकता हुआ निरंतर गेंद के अंदर। चार्ज किए गए क्षेत्र द्वारा बनाई गई क्षेत्र की शक्ति की निर्भरता, गेंद के केंद्र तक की दूरी से दिखाया गया है (चित्र .13.10)

3. एक समान रूप से चार्ज अंतहीन सीधे फिलामेंट (या सिलेंडर) की क्षेत्र की ताकत।

मान लीजिए कि त्रिज्या आर की खोखले बेलनाकार सतह को निरंतर रैखिक घनत्व का आरोप लगाया जाता है।

हम इस सतह के माध्यम से तनाव के वेक्टर की त्रिज्या धारा की समाक्षीय बेलनाकार सतह को पूरा करते हैं

प्रमेय गॉस के अनुसार

पिछले दो अभिव्यक्तियों में से, हम एक समान रूप से चार्ज किए गए धागे द्वारा बनाए गए क्षेत्र की तीव्रता निर्धारित करते हैं:

विमान को एक अनंत लंबाई और प्रति इकाई क्षेत्र के बराबर चार्ज करने दें। समरूपता के नियमों से यह इस प्रकार है कि क्षेत्र को विमान के लिए हर जगह लंबवत निर्देशित किया जाता है, और यदि कोई अन्य बाहरी शुल्क नहीं है, तो विमान के दोनों किनारों पर खेत समान होना चाहिए। हम एक काल्पनिक बेलनाकार बॉक्स द्वारा चार्ज किए गए विमान के हिस्से को सीमित करते हैं, ताकि बॉक्स आधे में कटौती करेगा और उसके फॉर्मूलेशन लंबवत थे, और दो अड्डों के पास चार्ज किए गए विमान (चित्र 1.10) के समानांतर क्षेत्र होते थे।

वेक्टर की कुल धारा; तनाव पहले आधार क्षेत्र द्वारा गुणा वेक्टर के बराबर है, साथ ही प्रवाह वेक्टर पूरी तरह विपरीत आधार है। सिलेंडर की तरफ की सतह के माध्यम से तनाव की धारा शून्य है, क्योंकि तनाव की रेखाएं छेड़छाड़ नहीं करती हैं। इस प्रकार, दूसरी ओर, गाऊसी प्रमेय

इसलिये

लेकिन फिर एक अनंत समान रूप से चार्ज किए गए विमान की क्षेत्र की ताकत बराबर होगी

इस अभिव्यक्ति में निर्देशांक शामिल नहीं हैं, इसलिए इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र सजातीय होगा, और क्षेत्र के किसी भी बिंदु पर इसका तनाव समान है।

5. दो अनंत समानांतर विमानों द्वारा बनाई गई क्षेत्र की ताकत एक ही घनत्व के साथ भिन्न होती है।

जैसा कि चित्र 13.13 से देखा जा सकता है, दो अंतहीन समानांतर विमानों के बीच क्षेत्र की ताकत जिसमें आरोपों की सतह घनत्व होती है और प्लेटों द्वारा बनाए गए क्षेत्रों की तीव्रता के बराबर होती है, यानी।

इस तरह,

प्लेट के बाहर, उनमें से प्रत्येक के वैक्टर विपरीत पक्षों में निर्देशित होते हैं और पारस्परिक रूप से नष्ट होते हैं। इसलिए, प्लेटों के आस-पास की जगह में क्षेत्र की ताकत शून्य e \u003d 0 होगी।

बिजली क्षेत्र - दो घटकों में से एक विद्युत चुम्बकीय, जो एक वेक्टर फ़ील्ड है जो एक इलेक्ट्रिक चार्ज के साथ निकायों या कणों के आसपास मौजूद है, साथ ही साथ चुंबकीय क्षेत्र परिवर्तन से उत्पन्न होता है (उदाहरण के लिए, विद्युत चुम्बकीय तरंगों में)। विद्युत क्षेत्र सीधे अदृश्य है, लेकिन इसके कारण इसका पता लगाया जा सकता है बिजली प्रभाव चार्ज निकायों पर

इलेक्ट्रिक फील्ड तनाव - वेक्टर भौतिक मात्रा, किसी दिए गए बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की विशेषता और संख्यात्मक रूप से एक निश्चित बिंदु प्रभार पर अभिनय के अनुपात के बराबर, इस चार्ज की परिमाण के लिए क्षेत्र के इस बिंदु पर रखा गया है:

इसे इस परिभाषा से देखा जा सकता है, क्यों इलेक्ट्रिक फील्ड की ताकत को कभी-कभी विद्युत क्षेत्र की शक्ति विशेषता के रूप में संदर्भित किया जाता है (वास्तव में, चार्ज कण पर अभिनय करने वाले पावर वेक्टर से सभी अंतर, केवल एक निरंतर गुणक में)।

अंतरिक्ष के इस समय, इस समय वेक्टर का एक वेक्टर होता है (आमतौर पर बोलने - अंतरिक्ष के विभिन्न बिंदुओं में अलग), इसलिए, यह एक वेक्टर फ़ील्ड है। औपचारिक रूप से, यह रिकॉर्ड में व्यक्त किया जाता है

स्थानिक क्षेत्र की ताकत का प्रतिनिधित्व स्थानिक निर्देशांक (और समय, क्योंकि यह समय के साथ भिन्न हो सकता है)। यह क्षेत्र चुंबकीय प्रेरण वेक्टर फ़ील्ड के साथ एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फ़ील्ड है, और यह कानून जो इसका पालन करता है वह इलेक्ट्रोडायनामिक्स का विषय है।

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों (एसआई) में विद्युत क्षेत्र का वोल्टेज प्रति मीटर [वी / एम] या न्यूटन में लटकन [एन / सीएल] में मापा जाता है।

पावर लाइन, या अभिन्न वक्र एक वक्र है, जो एक टेंगेंट है जिसके लिए किसी भी बिंदु पर एक वेक्टर के साथ दिशा में मेल खाता है जो एक ही बिंदु पर वेक्टर फ़ील्ड का तत्व है। इसका उपयोग वेक्टर फ़ील्ड को देखने के लिए किया जाता है जो किसी अन्य तरीके से दृष्टि से चित्रित करना मुश्किल होता है। कभी-कभी (हमेशा नहीं) इन घटता पर, तीर सेट होते हैं, वक्र के साथ वेक्टर की दिशा दिखाते हैं। वैक्टर के लिए भौतिक क्षेत्रबिजली लाइनों का निर्माण आमतौर पर "तनाव" शब्द द्वारा उपयोग किया जाता है।

विभिन्न प्रकार वास्तविक भौतिक क्षेत्रों में अपनी विशेषताएं हैं जो अभिन्न वक्र की छवि में प्रकट होती हैं। विशेष रूप से, विद्युत प्रभार है केन्द्रजिसमें बिजली लाइनें अभिसरण करती हैं। मैक्सवेल समीकरणों के अनुसार विद्युत क्षेत्र और, यह दोनों संभावित (विद्युत शुल्क की उपस्थिति के कारण) और भंवर (घटना से उत्पन्न होने के कारण) दोनों हो सकते हैं इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन), या इन दो मामलों का एक संयोजन। मैक्सवेल समीकरणों के अनुसार, और अब तक, चुंबकीय एकाधिकार अज्ञात हैं, चुंबकीय क्षेत्र केवल परिवर्तन के परिणामस्वरूप हो सकता है विद्युत प्रेरण (दूसरे समीकरण के बाईं ओर पहला शब्द) और प्रवाह विद्युत प्रवाह (दूसरे समीकरण के बाईं ओर दूसरा शब्द)

यदि क्षेत्र एक शुल्क से नहीं किया जाता है, लेकिन कुछ, तो परीक्षण शुल्क पर काम करने वाली ताकतों को वैक्टर के गठन के नियम से मिलकर शामिल किया जाता है। इसलिए, किसी दिए गए बिंदु पर चार्ज सिस्टम के तनाव, फ़ील्ड अलग-अलग चार्ज से अलग-अलग फ़ील्ड तनाव के वेक्टर योग के बराबर होते हैं।

शुल्क द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र की विशेषताओं के लिए, दो परिमाण पेश किए जाते हैं - विद्युत क्षेत्र की ताकत और इसकी क्षमता। तनाव इस क्षेत्र के किनारे कार्य करने वाले बल को उसमें किए गए परीक्षण प्रभार के लिए दर्शाता है। यदि क्षेत्र के किसी बिंदु पर, शक्ति चार्ज पर कार्य करती है, तो इस बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की ताकत बराबर है

कहां - इस बिंदु पर इस क्षेत्र को "प्रयास" करने के लिए हमने लिया। इस शुल्क को "परीक्षण" कहा जाता है। परीक्षण शुल्क को शुल्क के वितरण को विकृत नहीं करना चाहिए, एक क्षेत्र बनाना, और इसलिए काफी छोटा होना चाहिए। फॉर्मूला (18.1) में, परीक्षण शुल्क उनके हस्ताक्षर (एक मॉड्यूल नहीं) के साथ शामिल किया गया है, इसलिए, (18.1) से निम्नानुसार है, कुछ बिंदु पर फील्ड ताकत वेक्टर को इस बिंदु पर कार्य करने वाले बल के वेक्टर के समान निर्देशित किया जाता है एक सकारात्मक परीक्षण शुल्क।

हमें एक बिंदु प्रभार द्वारा बनाई गई विद्युत क्षेत्र की शक्ति मिलती है। ऐसा करने के लिए, एक मनमानी परीक्षण शुल्क लें और इसे एक बिंदु पर चार्ज से दूरी पर रखें। चार्ज से परीक्षण शुल्क पर अभिनय बल कोउम्ब लॉ (17.1), (17.2) द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए, (18.1) के अनुसार हमारे पास है

कहा पे । चार्ज से तनाव का निर्देशित वेक्टर अगर और अगर उसके लिए .

कई आरोपों द्वारा क्षेत्र बनाए जाने दें ... इस मामले में, इसका तनाव उन क्षेत्रों के तनाव के वेक्टर योग के बराबर है जो प्रत्येक चार्ज द्वारा अलग-अलग द्वारा बनाए गए हैं। दरअसल, सुपरपोजिशन के सिद्धांत से यह इस प्रकार है कि इस मामले में बल शक्तिशाली है

..., कहां है ... - प्रत्येक शुल्क से परीक्षण शुल्क पर अभिनय करने वाली सेनाएं ... इसलिए, (18.1) से हमें मिलता है

कहा पे ... - उन क्षेत्रों के तनाव जो अन्य शुल्कों की अनुपस्थिति में अलग-अलग चार्ज द्वारा बनाए गए होंगे। अनुमोदन (18.3) को खेतों के लिए सुपरपोजिशन का सिद्धांत कहा जाता है। फॉर्मूला (18.2) और सुपरपोजिशन का सिद्धांत आपको किसी भी चार्ज निकाय द्वारा बनाए गए क्षेत्र की गणना करने की अनुमति देता है - इस तरह के हिस्सों द्वारा बनाए गए तनावों के कुछ हिस्सों को इंगित करने के लिए इसे एक मानसिक विभाजन का उपयोग करना। हालांकि, इस तरह की प्रक्रिया की गणितीय जटिलता के कारण, यह भौतिकी स्कूल कार्यक्रम में शामिल नहीं है। स्कूलबॉय को चार्ज किए गए क्षेत्रों और विमानों के उपयोग के परिणाम को वापस लेने के बिना पता होना चाहिए। सूत्रों (17.4) से, (17.5) से हम क्षेत्र के केंद्र से दूरी पर एक बिंदु पर त्रिज्या, समान रूप से चार्ज चार्ज के क्षेत्र की क्षेत्र की ताकत के लिए प्राप्त करते हैं:

जहां - विमान का प्रभार, क्षेत्र है, विमान शुल्क की सतह घनत्व।

विद्युत क्षेत्र को ग्राफिकल रूप से चित्रित किया जा सकता है (आधुनिक रूसी में - कल्पना) बिजली लाइनों की मदद से। पावर लाइन ऐसी काल्पनिक रेखाएं हैं जिसके कारण प्रत्येक बिंदु पर इस बिंदु पर तनाव के वेक्टर के साथ दिशा में मेल खाता है। आम तौर पर, बिजली की रेखाएं क्षेत्र के प्रत्येक क्षेत्र के माध्यम से होती हैं (उन बिंदुओं को छोड़कर जहां ), लेकिन चूंकि उन्हें आकर्षित करना असंभव है, इसलिए उन्हें क्षेत्र के आकार के आधार पर एक निश्चित डिग्री के साथ करने के लिए सहमति हुई थी: बिजली की रेखाओं की मोटी, क्षेत्र की ताकत जितनी अधिक होगी।

विद्युत क्षेत्र की दूसरी विशेषता इसकी क्षमता है। इस परिमाण को शुरू करने का मुख्य विचार निम्नानुसार है। यदि विद्युत शुल्क एक विद्युत क्षेत्र में चलता है (अन्य शुल्कों द्वारा बनाया गया), तो क्षेत्र में सेनाएं हैं, और इसलिए, क्षेत्र काम करता है। फील्ड क्षमता एक फील्ड पॉइंट समारोह है। यह कार्य बिंदु परीक्षण शुल्क के ऊपर के क्षेत्र द्वारा किया जाता है जब इसे त्रिज्या-वेक्टर के साथ एक त्रिज्या-वेक्टर के समान बिंदु से स्थानांतरित किया जाता है, इसके बराबर होता है

(यह ऐसे अनुक्रम में है)। फॉर्मूला (18.6) से यह इस प्रकार है कि जब शुल्क ले रहा है तो फ़ील्ड ऐसा करने वाला काम प्रक्षेपण के रूप में निर्भर नहीं है, लेकिन केवल प्रारंभिक और अंतिम बिंदुओं द्वारा निर्धारित किया जाता है। विशेष रूप से, जब शरीर को एक बंद प्रक्षेपण पर ले जाया जाता है, तो क्षेत्र शून्य बनाता है।

चूंकि फॉर्मूला (18.6) में, क्षेत्र के दो बिंदुओं की क्षमताओं का अंतर शामिल है, संभावित क्षमता को स्थिर करने के लिए निर्धारित किया जाता है। यह निरंतर हमेशा चुना जा सकता है ताकि फ़ील्ड के किसी भी निर्दिष्ट बिंदु की संभावना शून्य के बराबर बनाई जा सके। एक नियम के रूप में, इस तरह के बिंदु के रूप में, क्षेत्र का बिंदु शून्य की क्षमता पर विचार करते हुए असीमित रूप से आरोपों से हटा दिया जाता है। फॉर्मूला (18.6) से यह इस प्रकार है कि इस बिंदु से इस बिंदु से परीक्षण शुल्क को स्थानांतरित करने के दौरान क्षेत्र के किसी भी बिंदु की क्षमता विद्युत क्षेत्र के दृष्टिकोण के बराबर है, जिसकी संभावित क्षमता शून्य के साथ चुनी गई है, परीक्षण शुल्क के लिए ।

यह साबित किया जा सकता है कि यदि क्षेत्र एक बिंदु प्रभार द्वारा बनाया गया है, तो चार्ज से दूरी की संभावना, बशर्ते कि असीमित रिमोट पॉइंट की संभावना शून्य के लिए ली गई हो, बराबर है

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि फॉर्मूला (18.7) में एक संकेत के साथ एक शुल्क शामिल है (मॉड्यूल नहीं!), यानी सकारात्मक शुल्क द्वारा बनाए गए क्षेत्र की क्षमता सकारात्मक, नकारात्मक - नकारात्मक है।

क्षमताओं के लिए, सुपरपोजिशन का सिद्धांत मान्य है: यदि फ़ील्ड कई बिंदु शुल्कों द्वारा बनाई गई है, तो किसी भी बिंदु की क्षमता प्रत्येक बिंदु शुल्क द्वारा इस बिंदु पर बनाई गई क्षमता (18.7) की बीजगणितीय राशि के बराबर है। यह नियम आपको विस्तारित चार्ज किए गए शरीर द्वारा बनाए गए क्षेत्र की संभावना को खोजने की अनुमति देता है: प्रत्येक द्वारा बनाए गए क्षेत्र की क्षमता को खोजने के लिए फॉर्मूला (18.7) के अनुसार, आपको मानसिक रूप से शरीर को छोटे ("स्पॉट") भागों में विभाजित करने की आवश्यकता होती है इस तरह का हिस्सा, और फिर प्राप्त परिणामों को फोल्ड करें।

ईजीई के कार्यों को हल करने के लिए, आपको समान रूप से चार्ज किए गए क्षेत्र के क्षेत्र की क्षमता के सूत्र को (आउटपुट के बिना) जानना होगा। वहां त्रिज्या का एक क्षेत्र बनें, समान रूप से चार्ज के साथ चार्ज किया गया। फिर क्षेत्र के केंद्र की दूरी पर स्थित क्षेत्र के बिंदु की संभावना के बराबर है


(शून्य क्षमता का बिंदु अनंत पर चुना जाता है)।

अक्सर, भौतिकी में परीक्षा के कार्यों में, एक सजातीय विद्युत क्षेत्र के तनाव का संबंध और एक पावर लाइन पर झूठ बोलने वाले क्षेत्र के दो बिंदुओं की क्षमता में अंतर का उपयोग किया जाता है। इस कनेक्शन को खोजने के लिए, सकारात्मक परीक्षण शुल्क लें, हम इसे पहले बिंदु से पावर लाइन के साथ लेते हैं और बिजली के क्षेत्र को उस काम को ढूंढते हैं। चूंकि क्षेत्र निरंतर बल के साथ चार्ज पर कार्य करता है, इसलिए आंदोलन के बीच कोण और यह बल शून्य है (चार्ज पावर लाइन के साथ चलता है), इसलिए फील्ड बलों का संचालन बराबर है कहां - परीक्षण बिंदुओं के बीच की दूरी। दूसरी ओर, क्षमता की परिभाषा के अनुसार, क्षेत्र का संचालन बराबर है । इन कार्यों को समझाना, खोजें

हम इस बात पर जोर देते हैं कि फॉर्मूला (18.9) केवल एक सजातीय क्षेत्र के लिए मान्य है, और अंक 1 और 2 को एक ही पावर लाइन पर झूठ होना चाहिए।

अब कार्यों पर विचार करें।

एक बिंदु प्रभार द्वारा बनाई गई विद्युत क्षेत्र की ताकत की परिमाण ( कार्य 18.1.1) सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है (18.2)

कहा पे (उत्तर) 1 ).

विद्युत क्षेत्र की शक्ति का आयाम ( कार्य 18.1.2) यह क्षेत्र की ताकत और क्षमता से पाया जा सकता है (सूत्र (18.9) देखें)। और चूंकि एसआई-वोल्ट इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में क्षमता की आयामीता, सूत्र (18.9) से हमारे पास है:


जहां स्क्वायर ब्रैकेट आयाम (उत्तर) को दर्शाते हैं 3 ).

क्षेत्र की ताकत निर्धारित करने के लिए, एक परीक्षण शुल्क का उपयोग किया जाता है (सूत्र (18.1) देखें)। हालांकि, तनाव (18.1) साइन पर निर्भर नहीं हैं, न ही टेस्ट चार्ज के मूल्य से ( कार्य 18.1.3।)। यह इस तथ्य के कारण है कि बल (18.1) रैखिक रूप से परीक्षण शुल्क पर निर्भर करता है, और यह (18.1) में कम हो जाता है। यदि आप एक परीक्षण शुल्क नकारात्मक लेते हैं, तो एक सकारात्मक परीक्षण शुल्क के मामले की तुलना में संख्या (18.1) की वेक्टर दिशा बदल जाएगी, लेकिन दृष्टिकोण विपरीत वेक्टर को भेजा जाएगा, यानी वेक्टर दिशा नहीं बदलेगी (उत्तर) 4 ).



दो बिंदु शुल्क द्वारा बनाए गए फ़ील्ड को खोजने के लिए ( कार्य 18.1.4), हम सुपरपोजिशन के सिद्धांत का उपयोग करते हैं। प्रत्येक शुल्क के बिंदु पर बनाए गए फ़ील्ड की तीव्रता अलग-अलग, पतली वैक्टर द्वारा दिखाया गया है और इसे चिह्नित किया गया है। चूंकि इन वैक्टरों के मॉड्यूल बराबर हैं, इसलिए उनके योग के वेक्टर को लंबवत रूप से नीचे निर्देशित किया जाता है (उत्तर 4 ).

परिभाषा के अनुसार, पावर लाइनें ऐसी काल्पनिक रेखाएं हैं जो प्रत्येक बिंदु पर इस बिंदु पर तनाव के वेक्टर के साथ दिशा में जाती हैं ( कार्य 18.1.5। - उत्तर 4 ).

के बाद से क्षेत्र की शक्ति रेखाएँ कार्य 18.1.6 प्रत्येक बिंदु पर तनाव की दिशा सही, सही दिशा और प्रत्येक बिंदु पर तनाव के वेक्टर को निर्देशित किया जाता है। इसलिए, सकारात्मक बिंदु प्रभार (उत्तर (उत्तर (उत्तर) पर इस क्षेत्र के हिस्से पर कार्य करने वाले अधिकार का अधिकार और वेक्टर 2 ).

चूंकि सभी चार्ज प्रक्षेपण I, II और III में कार्य 18.1.7 एक ही बिंदु पर शुरू करें और समाप्त करें, चार्ज के ऊपर के क्षेत्र का काम जब यह तीनों ट्रैजेक्टोरियों में चलता है (उत्तर (उत्तर) 4 ).

वर्दी विद्युत क्षेत्र के दो बिंदुओं की क्षमता में अंतर ( कार्य 18.1.8) हम फॉर्मूला (18.9) के अनुसार मिलेगा:

(उत्तर) 1 ).

चूंकि किसी भी बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की ताकत के वेक्टर को चार्ज से निर्देशित किया जाता है, इसलिए फ़ील्ड के फ़ील्ड को मूल रूप से सीधे हटा दिया जाता है, सीधे सीधे (देखें। सिंक)। इस प्रकार, सही उत्तर कार्य 18.1.9 में - 1 .

क्षमता की परिभाषा के अनुसार, हमें क्षेत्र में काम करना होगा कार्य 18.1.10

(उत्तर) 3 ).

विद्युत क्षेत्र की शक्ति रेखाएं बनाई गई हैं ताकि उनकी मोटाई क्षेत्र के आकार के समान आनुपातिक हो: बिजली की रेखाओं की मोटी, तनाव की परिमाण जितनी अधिक होगी। इसलिए बी। कार्य 18.2.1 (उत्तर) 2 ).

चित्रा बी कार्य 18.2.2 - पिछले कार्य के समान, हालांकि, प्रतिक्रिया प्राप्त करने का तर्क पूरी तरह से अलग है। अंक 1 और 2 पर क्षमताओं की तुलना करने के लिए, हम पहले बिंदु से दूसरे सकारात्मक परीक्षण शुल्क में जाते हैं और क्षेत्र के काम को ढूंढते हैं। जैसा , और यदि काम सकारात्मक है, तो यदि नकारात्मक विपरीत है। जाहिर है, चलते समय मैदान का संचालन सकारात्मक आरोप बिंदु 1 से बिंदु 2 सकारात्मक। दरअसल, बिजली लाइनों पर तीरों को दाईं ओर निर्देशित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप, सकारात्मक शुल्क पर अभिनय करने वाला बल दाईं ओर निर्देशित होता है, चार्ज आंदोलन के वेक्टर को भी निर्देशित किया जाता है, इसलिए बल और आंदोलन के बीच कोण की कोसाइन है सभी प्राथमिक प्रक्षेपवक्र स्थलों पर सकारात्मक, इसलिए काम सकारात्मक है। इस तरह (उत्तर) 1 ), और यह परिणाम बिजली लाइनों पर निशानेबाजों की दिशा का एक परिणाम है, और बिजली लाइनों की एक परिवर्तनीय मोटाई नहीं है।

भगवान, एक महान ग्रीटिंग! आज हम आरोपों की बातचीत के विषय पर विचार करेंगे, परिचित हो जाते हैं कूलन कानून, जानें कि क्या है तनाव विद्युत क्षेत्र, साथ ही साथ बिजली लाइनों को आकर्षित करने के बारे में जानें। हम अभी शुरू करते हैं!

सज्जनो, भौतिकी के आधुनिक सिद्धांत का दावा है कि शुल्क एक-दूसरे पर सीधे कार्य नहीं करते हैं, बल्कि विद्युत क्षेत्र के माध्यम से। यही है, अंतरिक्ष में उसके चारों ओर हर चार्ज क्षेत्र बनाता है और इस क्षेत्र के माध्यम से अन्य शुल्कों पर असर पड़ता है।

बिजली का क्षेत्र क्या है? हां, वास्तव में, कोई भी यह नहीं जानता है। एक राय है कि यह एक प्रकार का मामला है। यह विद्युत प्रभार द्वारा बनाया गया है। यदि कहीं भी एक विद्युत चार्ज है - किसी भी तरह से इसके चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र होगा। और यह क्षेत्र अन्य आरोपों पर कार्य करेगा। एक दूसरे पर आरोप अधिनियम अन्यथा नहीं है, जैसा कि एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से, जो हर चार्ज बनाता है।

इसलिए, एक-दूसरे में आरोप अधिनियम सीधे नहीं हैं, बल्कि इस तथ्य के माध्यम से कि उनमें से प्रत्येक अपने आस-पास एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। लेकिन, शायद, कानून होना चाहिए, यहां तक \u200b\u200bकि गणितीय सूत्र भी हो सकते हैं जो औपचारिक रूप से इस प्रक्रिया का वर्णन करते हैं और आपको उन शक्तियों की गणना करने की अनुमति देते हैं जिनके साथ इनमें से अधिकांश शुल्क बातचीत करते हैं। दरअसल, इस तरह के कानून को कुलन का कानून भी कहा जाता है।

आइए दो शुल्क क्यू 1 और क्यू 2 लें। औपचारिक रूप से वे होना चाहिए बिंदु।फिर वैक्यूम में उनकी बातचीत की ताकत इन दो आरोपों के उत्पाद के लिए सीधे आनुपातिक है और उनके बीच की दूरी के वर्ग के विपरीत आनुपातिक है।

यहाँ, वास्तव में, और सभी कौलॉन का कानून। एक उचित सवाल - और यह सब कहाँ से आया और मुझे विश्वास क्यों करना चाहिए?! सज्जनो, कानून प्रयोगात्मक है, गणितीय रूप से, यह कहीं भी नॉर्थवर्थ नहीं है। खैर, यानी प्रिय श्री पेंडन ने तथाकथित आरोपों की बातचीत पर कई प्रयोग किए ट्विस्ट स्केल। और अनुभवी डेटा को सामान्य करने के आधार पर, उन्हें यह अभिव्यक्ति मिली। जो भी मानता है - Google मदद करने के लिए। स्थापना योजना का पता लगाएं और आप कूलमेंट के मार्ग को दोहरा सकते हैं।

सज्जनों, याद रखें कि हमारे पास वहां एक गुणांक है क, जिसके बारे में अभी तक एक शब्द नहीं बताया गया है। वह बराबर है

जहां ε 0 \u003d 8,85⋅10 -12 - बिजली स्थिर।

एक पूरी तरह से अपेक्षित प्रश्न - इतना जटिल क्या है?!

एक कैलकुस प्रणाली के साथ भ्रम के कारण सज्जनो। एसजीएसई की गणना करने की ऐसी प्रणाली है - जैसे कि बलों को मापा जाता है दीना और एसआई रूढ़िवादी प्रणाली के प्रशंसकों की राय में अन्य अस्पष्ट। तो, शुरुआत में कानून इस प्रणाली के तहत और उसके तहत लिखा गया था क।=1. और एसआई प्रणाली में स्थानांतरित करते समय, यह सब अपमानित और पदोन्नत किया गया। उसी को विभाजित करें क।4 पर I. ε 0 यह भविष्य में उपयोगी है, वे बहुत अधिक होते हैं जब वे अलग से उपयोग किए जाते हैं।

फिर भी, सज्जनो, आपने शायद देखा कि CULON के कानून को रिकॉर्ड करते समय, यह एक वैक्यूम के बारे में था? और किसी भी पर्यावरण में क्या होगा? यदि शुल्क पानी में बातचीत करता है? या तेल में? या और कहाँ?

सज्जनो, बातचीत की शक्ति कई बार कम होगी! किस समय पर? मेंε समय। हां, एक विशेष गुणांक पेश किया गया है ε बुला हुआ पर्यावरण की ढांकता हुआ पारगम्यता और बस दिखाता है कि इस माध्यम में आरोपों की बातचीत की कितनी बार वैक्यूम की तुलना में कम है। यह एक टैबलेट योग्य है। तो, सज्जनो, अगर मुझे Google में दिलचस्पी है और आपके पदार्थ के लिए मिलेगा तो माध्यम की किस प्रकार की ढांकता हुआ पारगम्यता।

तो, पर्यावरण में शुल्क की घटनाओं के लिए कौलॉन का कानून इस तरह दिखेगा:

अब phint कान करते हैं। यांत्रिकी के पाठ्यक्रम से, मुझे आशा है कि आपको याद है, पावर - वेक्टर परिमाण। और हमारे लिए हर जगह स्केलर दिखाई दिया। वैक्टर कैसे जाएं? उदाहरण के लिए, इस तरह:

अब सब कुछ ईमानदार है, हमारे पास वैक्टर हैं। - एक चार्ज से दूसरे चार्ज से वेक्टर त्रिज्या। ऐसा रिकॉर्ड सुविधाजनक है क्योंकि यह आपको मनमाने ढंग से रिक्त स्थान में कई शुल्कों की बातचीत के मामले की गणना करने की अनुमति देता है। फिर बलों वैक्टर के अतिरिक्त कानून द्वारा जोड़ता है। हालांकि, सबसे सरल मामले के लिए आर कम हो गया और सब कुछ अभी भी बना हुआ है।

खैर, विद्युत क्षेत्र शुल्क द्वारा बनाया गया है, यह समझ में आता है। लेकिन इस क्षेत्र को कैसे चिह्नित करें? जवाब एक तरफ बहुत स्पष्ट है और शायद दूसरे पर थोड़ा अप्रत्याशित है। सज्जनो, मैं आपको एक अलग कोण पर कुलून के कानून के सूत्र को देखने के लिए कहता हूं। कल्पना कीजिए कि क्यू 1 चार्ज विद्युत क्षेत्र का स्रोत है और इसके क्षेत्र में हमने डाला है ट्रायल चार्ज Q2। क्यू 2 चार्ज बदलना, हम बदल देंगे और बल एफ (हम इसे कोलॉन के कानून के तहत मानते हैं), जिसके साथ चार्ज क्यू 1 इसके लिए मान्य है। इस बल का परीक्षण परीक्षण शुल्क के लिएप्र2 हर समय लगातार। और चार्ज फ़ील्ड की विशेषता के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता हैप्र1. यह तनाव बिजली क्षेत्र।

हां, यह भी एक वेक्टर परिमाण है। क्योंकि शक्ति - वेक्टर परिमाण। हालांकि, कई साधारण मामलों में, ऊपर वर्णित सिद्धांतों के अनुसार सबकुछ आसानी से स्केलर में कम हो जाता है।

जेंटलमेन, लिखित सूत्र से यह स्पष्ट है कि विद्युत क्षेत्र का तनाव चार्ज पर निर्भर करता है, जो इसे चार्ज स्रोत की दूरी से बनाता है। खैर, वह है, क्या अधिक शुल्क और हम इसके करीब क्या हैं, मैदान की तीव्रता अधिक है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत को जानना आसान है यह निर्धारित करना आसान है कि इस क्षेत्र में रखे गए शुल्क के लिए फ़ील्ड कितनी शक्ति मान्य है:

यदि हमारे पास अंतरिक्ष में कई फ़ील्ड हैं, तो यह समान है कि बलों को कैसे जोड़ा जाता है, फील्ड शक्तियों का भी गठन किया जाएगा:

तो यह पता चला कि यदि वह एक सुंदर तस्वीर खींचता है तो एक व्यक्ति सामग्री को बेहतर बनाता है। मैं एक अफवाह पर हूं, चित्रों के बिना, सामान्य रूप से, बहुत बुरी तरह से पकड़ा गया। क्षेत्र के साथ भी। हमने इस तरह बात की थी कि यह पदार्थ का एक विशेष रूप है और वह सब कुछ है। और अब, यह पता चला है, हम क्षेत्र खींच सकते हैं! खैर, यह निश्चित रूप से, एक बहुत ही बोल्ड अभिव्यक्ति है। वास्तव में, हम ग्राफिक रूप से तथाकथित क्षेत्र का वर्णन करेंगे बिजली की लाइनों।सज्जनों, ध्यान। थोड़ा अंत मस्तिष्क परिभाषा। पावर लाइन ऐसी रेखाएं हैं, टैंगेंट जो हर जगह तनाव की तीव्रता के साथ मेल खाते हैं। खैर, यानी, ऐसी रेखा खींचना जरूरी है, ताकि तनाव का वेक्टर इस क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु के लिए स्पर्शक हो। पावर लाइनों की दिशा होती है। वे प्लस से माइनस तक जाते हैं। इसके अलावा, बिजली लाइनें कभी एक-दूसरे के साथ छेड़छाड़ नहीं करती हैं।

मैं चित्रों के उदाहरण देता हूं, इसकी पहचान के लिए मैंने कुछ घंटों को मार डाला! सब तुम्हारे लिए, सज्जनो!

चित्रा 1 एक सकारात्मक चार्ज की बिजली लाइनों को दर्शाता है। वे उससे आते हैं और आसपास के स्थान पर दूर जाते हैं। बढ़ती दूरी के साथ, प्रति वर्ग मीटर लाइनों की संख्या कम और कम हो रही है, रेखाएं अधिक होती हैं पकड़ा हुआ।यह क्षेत्र की ताकत में कमी के बराबर है। वही सूत्र की पुष्टि करता है।

चित्रा 1 - सकारात्मक चार्ज ताकत लाइनें

चित्रा 2 एक संकेत के दो शुल्कों की बिजली लाइनों की तस्वीर दिखाता है। नकारात्मक के लिए हमारे उदाहरण में। उदाहरण के लिए, दो इलेक्ट्रॉन। शीट लाइन चार्ज के बीच नहीं हैं, वे एक दूसरे को पीछे हटाते हैं।



चित्रा 2 - एक दूसरे के पास दो नकारात्मक शुल्क की पावर लाइनें

चित्रा 3 विभिन्न पात्रों के दो आरोपों के लिए क्षेत्र की ताकत का क्षेत्र दिखाता है। पावर लाइनें उनके बीच घनीभूत रूप से केंद्रित हैं - एक उच्च क्षेत्र की तीव्रता है।



चित्रा 3 - सकारात्मक और नकारात्मक शुल्क की पावर लाइनें।

इसलिए, फील्ड की बेहतर समझ के लिए पावर लाइनें एक उत्कृष्ट उपकरण हैं।

सज्जनो, आज हमने एक दूसरे के साथ बातचीत के रूप में परिभाषित किया विद्युत शुल्क, मैं कुलून के कानून से परिचित हो गया, विद्युत क्षेत्र के तनाव के बारे में सीखा और बिजली लाइनों को सामने आया। मुझे लगता है कि यह काफी है। अब तक और बड़ी सफलता!

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